Что такое 4G? Разновидности и особенности стандарта связи LTE

В наше время, быстрыми темпами распространяется мобильная связь четвёртого поколения - 4G, на подходе уже пятое поколение связи так называемое 5G.

Сети 4G работают в стандарте LTE. Как нам говорит история, ЛТЕ был не первым стандартом четвёртого поколения. WiMAX, это первый широко распространённый стандарт (на нем работали провайдер FreshTel и Yota).  Максимальная скорость передачи данных WiMAX, достигала 40 Мбит/с, а реальные показатели не превышали 20 Мбит/с.

Стандарт LTE, именно он сейчас наиболее распространён на территории Российской Федерации. Но что же, все таки такое 4G - LTE?

LTE (с англ. Long-Term Evolution) - это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных устройств. Основан он на всё тех же GSM/UMTS протоколах, однако теоретические и реальные скорости передачи данных в сетях LTE значительно выше, порой даже превосходят проводные соединения.

LTE FDD и LTE TDD

Стандарт четвертого поколения (ЛТЕ)  бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны. 

FDD - Frequency Division Duplex (частотный разнос входящего и исходящего канала)
TDD - Time Division Duplex (временной разнос входящего и исходящего канала).

Грубо говоря, FDD - это параллельный LTE, а TDD - последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительней, т.к. он работает быстрее и стабильнее.

Частоты LTE

Мобильные сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, то не всё оборудование умеет работать на разных, частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бендами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.

В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:

Скоростная политика в сетях 4G LTE

Скорость передачи данных, прежде всего зависит от ширины частотного диапазона того или иного оператора, а так же типа повторителя, используемого в сети. Например, для канала в 10 МГц скорость 4G (LTE), будет равняться 75 Мбит/с. Именно с такой номинальной скоростью работают сети LTE FDD (band 7) операторов Теле2, МТС и Билайн.

Перспективы технологии

Как сказано выше, стандарт 4G LTE, является только промежуточным звеном на пути к полноценному 4G, 4G+ и 4.5G. Технически обеспечить скорость передачи выше стандарт не в состоянии. Учитывая, что объем данных, передаваемых через интернет, постоянно увеличивается, можно утверждать, что LTE – эффективная, но не «вечная» технология. Удовлетворить потребности в еще более скоростном интернете смогут только сети пятого поколения, 5G, разработка которых активно ведется.

Пока же 4G LTE внедряется всеми мировыми операторами связи. В большинстве регионов России сегодня доступен качественный 4G от «большой четверки» — МТС, Билайна, МегаФона и Теле2. И пока не настал момент, когда возможности технологии полностью себя исчерпают, любой абонент может воспользоваться всеми преимуществами скоростного доступа в интернет, обеспечиваемого стандартом LTE.